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试验时间 结果
1969年2月21日飞行2分钟后发生爆炸
1969年7月31日点火后在发射台上爆炸
1971年6月21日点火后在发射台上爆炸
1972年11月23日起飞不到2分钟发生爆炸
注:后来调查四次爆炸的故障可能均出自第一级,证明多级并联的技术在实际应用中很不可靠。
出于政治的需要,H…1火箭的整个研制过程在很短的时间内就完成了,加之多个发动机并联,降低了系统的可靠性,因此H…1火箭的发射试验一败涂地。1969年初到1972年底的4次试验火箭均发生了爆炸。而此时美国人早已登上了月球,这就使得苏联的登月计划面临政治上的压力。1972年苏联政府要求暂停登月计划,但仍有部分登月计划在继续实施。阿波罗计划宣布结束后,苏联政府彻底失去了对登月计划的兴趣,登月计划得不到任何拨款。而且苏联开始重点发展载人空间站,因此,登月计划最终没能在苏联实现。
联盟系列
登月计划中苏联投入了巨大的财力、物力和人力,但是由于运载火箭等关键技术无法解决,最终落在了美国人的后面。于是苏联明智的调转方向,开始大力发展空间站。在登月计划和轨道空间站的发展中,苏联人研制了足以令其自豪的联盟(Soyuz)飞船系列。
联盟复合体
东方号计划后,1962~1964年间,苏联的航天部门对未来计划进行了大量研究和规划,初步形成了两项计划,东方…ZH飞船和联盟复合体。对于为什么发展联盟复合体,苏联一直没有透漏其具体任务,西方的研究者根据其发动机推力所达到的数值,曾推测是执行载人绕月使命,为载人登月做准备。
科罗廖夫设计局的技术人员提出联盟复合体时,为了解决运载火箭动力不足的问题,同时进行轨道交会和对接的试验和训练,联盟复合采用了多段结构,各段分别发射,在轨道加油的方法。
设计人员设想联盟复合体由三部分组成:联盟…A、联盟…B、联盟…V。首先由联盟运载火箭将联盟…B送入地球轨道,该舱段实际上是一个不载人的火箭舱。接着再由火箭将只携带推进剂的联盟…V送入地球轨道,这两段在轨道上自动会合对接,由V段供给B段的燃料。
联盟…A是一个载人飞船,最后发射入太空,在轨道上与V段对接后,航天员可以启动B段的火箭发动机开始太空机动。联盟…A的上部是圆桶形的轨道舱。圆桶的一端装有与联盟…V的对接装置,另一端连接着钟形返回舱,返回舱的下部通过过渡段与设备舱相连。
20世纪60年代中期,整个苏联的航天计划都是服从于政治需要的,为了与美国较量,复合体计划被一再拖延,再加上后来苏联的登月方案发生了根本性变化:取消轨道加油方案,代之以研制大运载能力的运载火箭。所以联盟复合体计划只处于设计论证阶段就中止了,并没有具体实施。但它并不是毫无成果的,苏联的工程师们后来在联盟…A的基础上发展出了新型号的载人飞船——联盟系列飞船。
联盟飞船
从20世纪60年代开始,苏联的技术人员一直在对联盟飞船进行不断的改进,到现在联盟飞船已经发展成载人飞船中最大的一个家族。所有的联盟飞船基本保留了联盟…A所使用的布局,由三个舱体——轨道舱(Orbital Module)、返回舱(Reentry Capsule)、设备舱(Service Module)构成。
科罗廖夫在联盟飞船最初的方案中就曾指出要把飞船造得“更加紧凑”,因为这与运载火箭离地的推力以及返回舱的质量大小有直接关系,同时飞船越小,可以承受的力就越大,安全性更好。因此联盟飞船无论重量还是大小,都要比美国的阿波罗号飞船小得多,不需要使用土星5号这种大推力的火箭。到目前为止,联盟飞船的发射都是由联盟运载火箭完成的。
一些人认为科罗廖夫发展的联盟飞船,把苏联人引入了歧途,但事实说明科罗廖夫的考虑是正确的,充分显示了他的坚韧和创造性。
飞船发射前的几个小时,2名或3名航天员从轨道舱侧面的圆形密封舱门进入飞船,轨道舱的外壳是两个半球,中间嵌以圆柱形的“腰带”。航天员进入轨道舱后再经过下面的另一扇密封舱门进入返回舱,躺在座椅上的等待发射,座椅上的靠垫是根据每个航天员的具体体形制作的,这样可以有效的减小了航天员在发射和返回时所受到的过载影响。
大量试验的证明,人对“胸…背”方向的过载具有更大的承受能力,联盟座椅安装时椅背与返回舱的底部只有很小的角度,所以航天员是“躺”在座椅上的。
火箭点火后,在火箭的上升阶段,如果出现紧急情况,将飞船送入轨道后,航天员观察面前的仪表板监控飞船的工作状态,通过座舱两侧的圆形舷窗,航天员能够观察到协同飞行的航天器和进行天体观察,以及飞船的定位,操纵飞船执行飞行任务。
飞船后部设备舱内的发动机使得飞船可以在太空中进行各种机动。设备舱底部中央是主发动机的喷口,该发动机可以多次启动,根据任务需要在适当的时刻点燃,进行飞船的变轨机动。技术人员为了保证飞船的安全性,在飞船内安装了备份的双燃烧室发动机,喷口分别位于主发动机的两侧。设备舱的四周还布置数台小发动机,用来调整飞船的姿态和微小的移动。
提供较大的推力,主要使飞船进行变轨机动的发动机,称为变轨发动机。控制飞船姿态的发动机称为姿态控制发动机,一般推力较小。
除了发动机,设备舱内还安装飞船的电子设备、环境控制、通讯等大部分仪器设备。由于这些仪器设备的对工作条件都有一定要求,不能直接暴露在太空中,所以安装在设备舱前部密封舱内;而变轨发动机及推进剂贮箱则安装在后部的非密封段。在设备舱的外面还有一圈圈的“螺纹”,是用来散热的,称为辐射散热器。
在大多数联盟飞船上,苏联的技术人员采用了太阳能产生电力的技术,即在设备舱两侧安装太阳电池翼。发射过程中,太阳翼折叠贴靠着飞船的舱体,进入轨道后电池翼即展开,航天员操纵飞船自转,使太阳翼的帆板面向太阳,吸收太阳能。之后飞船绕太阳…飞船的轴线旋转,由于几乎没有阻力影响,飞船会在相当长的时间内保持旋转,这样太阳翼就一直受到太阳的照射。在航天工程中,这种使联盟飞船相对太阳保持适当姿态的方式称为“翘向太阳(solar warping)”。
太空中航天员的生活以及各种科学
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